钢结构的连接三

第三章钢结构的连接大纲要求1.了解钢结构连接的种类及各自的特点；2.了解焊接连接的工作性能，掌握焊接连接的计算方法及构造要求；3.了解焊接应力和焊接变形产生的原因及其对结构工作的影响；4.了解螺栓连接的工作性能，掌握螺栓连接的计算和构造要求。一、焊缝连接

§3.1

钢结构的连接方法对接焊缝连接优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大；缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。

角焊缝连接三、螺栓连接

优点：连接刚度大，传力可靠；

分为：

普通螺栓连接高强度螺栓连接二、铆钉连接N缺点：对施工技术要求很高，劳动强度大，施工条件差，施工速度慢。一、钢结构常用焊接方法1.手工电弧焊A、焊条的选择：焊条应与焊件钢材相适应。原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。

§3.2

焊接方法和焊接连接形式

焊机导线熔池焊条焊钳保护气体焊件电弧Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518)Q345钢选择E50型焊条(E5000--5048)B、焊条的表示方法：E—焊条(Electrode)第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2)第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328)C、优、缺点2.埋弧焊（自动或半自动）、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊丝转盘送丝器焊剂漏斗焊剂熔渣焊件埋弧自动焊A、焊丝的选择应与焊件等强度。B、优、缺点：优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。缺点：设备投资大，施工位置受限等。送丝器机器3.气体保护焊优、缺点：优点：焊接速度快，焊接质量好。缺点：施工条件受限制等。二、焊接连接形式和焊缝形式1.焊接连接形式搭接角部连接T形连接对接2.焊缝形式（1）对接焊缝正对接焊缝（2）角焊缝T型对接焊缝斜对接焊缝3.焊缝位置§3.3、焊缝缺陷及焊缝质量检查1.焊缝缺陷2.焊缝质量检查外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸；内部无损检验：检验内部缺陷。

内部检验主要采用超声波，有时还用磁粉检验荧光检验等辅助检验方法。还可以采用X射线或γ射线透照或拍片。《钢结构工程施工及验收规范》规定：

焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。

三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；

一、二级焊缝除外观检查外，尚要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。

《钢结构设计规范》（GB50017--2003）中，对焊缝质量等级的选用有如下规定：

(1)需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。3.焊缝质量等级及选用(2)在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。

（３）重级工作制和起重量Ｑ＞５０ｔ的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的Ｔ形接头焊透的对接与角接组合焊缝，不应低于二级。（４）角焊缝质量等级一般为三级，直接承受动力荷载且需要验算疲劳和起重量Ｑ＞５０ｔ的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。4.焊缝代号hehfhf普通式hehf1.5hf平坡式1、角辜焊缝励的形桃式:一、死角焊快缝的汪形式掉和受筋力分与析§3粘.4角焊缝孙的构造矮与计算直角揪角焊述缝、朋斜角驰角焊落缝（1）直角勿角焊渡缝hehfhf凹面式（2）斜角角赚焊缝对于α>13私5o或α<60o斜角角堂焊缝,除钢贡管结网构外,不宜推用作倘受力递焊缝健。（1）侧面茄角焊缝耕（侧焊猛缝）2.直角角州焊缝的挨受力分狐析试验键表明友侧面违角焊鄙缝主吐要承未受剪狠力，项强度烘相对括较低迹，塑属性性互能较友好。胸剪应力τfA.应力分富析NlwNB.破坏恒形式（2）正面限角焊缝A.应力分森析正面图角焊狮缝受谊力复青杂，雾应力村集中芝严重演，塑双性较档差，繁但强愿度较枣高，锣与侧亩面角仇焊缝丧相比驾可高这出35%仍--5跌5%以上。正面角其焊缝—垂直于趣力的作骂用方向B.正面角糠焊缝的震破坏形遮式（3）斜脑角焊劈燕缝斜焊缝设的受力毁性能介锹于侧面斤角焊缝聚和正侧州面角焊炭缝之间穿。二、条角焊反缝的值构造1、最谢大焊料脚尺碌寸hf,枝ma糊x为了争避免收焊缝镜处局鄙部过惭热，弦减小码焊件粒的焊挖接残袍余应寇力和革残余己变形至，hf,m睬ax应满康足以苍下要遮求:hf,m隔ax≤1伏.2掠t1（钢针管结词构除耗外）式中:府t1---较薄福焊件脉厚度太。tt1hf对于板碧件边缘密的角焊圣缝,尚应满负足以下摘要求够：当t≤爆6m喂m时，hf,m肥ax≤t；当t>简6m朱m时，hf,m吵ax≤t晕-(械1~2)m疯m；hft1t2、最前小焊柴脚尺为了避狗免在焊贿缝金属戏中由于挺冷却速粮度快而吧产生淬蒸硬组织脂，导致陶母材开滥裂，hf,舰mi非n应满类足以哲下要泊求:式中:t2--尝--较厚纹焊件仙厚度另:对于巴埋弧阴自动矮焊hf,m幼in可减去1mm;对于T型连接把单面角盏焊缝hf,盼mi看n应加上1mm;当t2≤4mm时,hf,m士in=t23.侧面角脑焊缝的吹最大计经侧面占角焊厦注：1、当拥实际构长度涝大于冬以上糠值时匹，计贿算时订不与稍考虑轰；2、当粗内力则沿侧贺焊缝降全长干分布冤时，均不受称上式嚷限制躁。4.侧面角绘焊缝的女最小计肉算长度对于焊受脚尺寸物大而长纽奉度小的鸣焊缝，泄焊件局其部加热羞严重且蚁起落弧免坑相距茫太近，途以及可离能产生扭缺陷，家使焊缝村不可靠版。故为弱了使焊川缝具有抬一定的椅承载力干，规范症规定：5.搭接连暂接的构侦造要求当板件庆端部仅瞧采用两副条侧面蜻角焊缝私连接时请：A、为了号避免应闪力传递霞的过分筝弯折而乖使构件遵中应力不均射，规鸦范规舟定：B、为阶了避召免焊提缝横烛向收缩时辈引起造板件事的拱兄曲太大，悲规范规灵定：t1t2bD.在搭接嘱连接稿中，腿搭接勒长度杀不得箱小于资焊件弯较小付厚度唐的5倍，扶且不涌得小宿于25m竹m。C.当角焊膛缝的端献部位于今构件转胀角处时愤，应作2hf的绕角焊，且耻转角凯处必宫须连眼续施胃焊。b2hft1t2三、古直角亿角焊赴缝的泰强度泡计算有公式1、试验表倾明，直筛角角焊廉缝的破宋坏常发屠生在喉部，故拥通常舞将45o截面作会为计算矿截面，复作用在案该截面裹上的应愉力如下域图所示丢：hfhehh1h2deσ┻τ┻τ∥helwh---焊缝厚度、h1—熔深h2—凸度、d—焊趾、e—焊根2、实际上军计算截歉面的各快应力分帝量的计冶算比较惹繁难，达为了面简化计辣算，规隆范假定歼：焊缝京在有泛效截锋面处愤破坏，且埋各应贤力分爆量满泥足以探下折抖算应百力公挑式:┻┻∥3、由于您我国割规范顶给定命的角忌焊缝强搜度设您计值燥，是竞根据债抗剪够条件确定妨的故上破式又可卵表达为悲：式中：--焊缝金属的抗拉强度┻┻∥σ┻τ┻τ∥helw4、直角角扩焊缝的略强度计挤算公式校：┻┻∥σfσ┻τ┻τ∥=τfhelw45O45OhfNNyNx将3—3、3—4式，腰代入3—2式得仇：式3—5即为柱，规竞范给碧定的释角焊宋缝强透度计茂算通胳用公今式βf—正面拾角焊滑缝强免度增桨大系毙数；静载时邀取1.喂22，动载高时取1.疑0。┻┻∥┻┻∥对于正招面角焊倦缝，τf=0，由3—5式得喝：对于祝侧面苍角焊暖缝，σf=0，由3—5式得：以上各锅式中：he=0澡.7搜hf；lw—角焊冤缝计苗算长茄度，晚考虑社起灭兰弧缺得陷时蛇，每突条焊棍缝取白其实际长融度减去2hf。四、各稳种受力的状态下戏的直角臭角焊缝军连接计说算1、轴雷心力运作用职下(1叫)轴心力愉作用下苹的盖板君对接连里接:A、仅绕采用油侧面顷角焊辫缝连啄接：B、采用破三面围华焊连接腥：NNlwlw’(2若)T形角怨焊缝伸连接NxNyNθN代入缺式3-谢5验算荣焊缝开强度咽，即:(3庙)角钢角脊焊缝连耽接A、仅采圾用侧面京角焊缝校连接由力及棒力矩平多衡得:故:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2对于肠校核慨问题:对于设趁计问题:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2B、采用浮三面围睛焊由力绳及力舌矩平饮衡得:余下充的问洒题同飘情况‘A’，即:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2对于校筒核问题:对于请设计画问题:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2C、采用L形围焊代入下炼式3-盼20，3-嗓21得:对于设辟计问题:Ne1e2bN1xxN3lw12、N、M、V共同夸作用溪下(1岔)偏心轴孤力作用疾下角焊忘缝强度隆计算NθeNxNyMAσNxσMτNyhehet(2)V、M共同润作用茂下焊谣缝强栏度计脑算h1σfAσfBτf对于A点：式中：Iw—全部谎焊缝恨有效发截面鹊对中胡和轴亏的惯戒性矩划；h1—两翼缘缩慧焊缝最凶外侧间暂的距离叙。xxhh2BB’Ah1MeFVM对于B点：强度仰验算慨公式裤：式中：h2、lw,2—腹板尘焊缝窗的计条算长坏度；he,2—腹板焊殊缝截面墨有效高艺度。h1σf1σf2τfxxhh2BB’Ah1MVM假定:A、被震连接倾件绝共对刚殿性，班焊缝临为弹料性，端即：T作用腰下被孤连接州件有爸绕焊慰缝形念心旋药转的季趋势成；B、T作用下完焊缝群厚上任意懒点的应纹力方向夸垂直于数该点与系焊缝形元心的连录线，且即大小与r成正比而；C、在V作用下庆，焊缝程群上的总应力均裁匀分布身。3、T、V共同作席用下将F向焊冬缝群绍形心简化得:V=FT=F默(e1+e2)Fe1e2x0l1l2xxyyAA’0TVr故：该币连接的当设计控天制点为A点和A’点xxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyheT作用触下A点应力:将其戚沿x轴和y轴分解:e2x0l1l2xxyyAA’0TVr剪力V作用泄下,A点应力:A点垂直屋于焊缝填长度方向的颜应力瞒为:A点平挖行于膜焊缝坡长度漂方向的行应力名为:强度凉验算魔公式帽：τVxxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyhe五、掩斜角润角焊回缝的向计算α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2图Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b图B1、由踏于斜拼角角漫焊缝碗的研歌究不保够充如分，述为简书化计软算，规范甩规定通：对周于两宾焊脚往边夹抚角60o≤α≤13六5o的斜T形连接系，其斜阶角角焊转缝采用弟与直角左角焊缝悔相同的计碰算公式朝，且统静一取βf=1.瞒0。2、斜较角角仪焊缝券的计足算厚僚度hei由几何软关系得焰其通式嫂为：式中：b、b1和b2≤5说明：A.唱b1和b2≤1.镜5mm时,可取b1、b2=0B.路b1和b2>蒜5m滑m时,应如图“B”方式聋处理，且田使b≤5剪mm。α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2图Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b图B1、对接污焊缝的锅坡口形恰式:一、损对接掩焊缝流的构惰造§3库.5对接抹焊缝护的构推造与闲计算对接焊汇缝的焊池件常做勿坡口，绝坡口形肆式与板厚扮和施富工条显件有关。t-向-焊件厚枕度(1净)当:t<贝6mm凳(手工吼焊),垃t<立10珠mm赴(埋弧焊)时可不大做坡口,采用直以边缝;(2)芒t=7~20m遵m时，捎宜采庄用单吧边V形和双滥边V形坡口;(3捡)t贫>2核0m亦m时，旷宜采戏用U形、K形、X形坡口衣。C=0.5~2mm（a）C=2~3mm（b）αC=2~3mm（C）αp（d）C=3~4mmpC=3~4mmp（e）C=3~4mmp（f）2、V形、U形坡走口焊客缝单茧面施吓焊，疏但背们面需寨进行鸽补焊颠；3、对味接焊幕缝的正起、症灭弧刚点易筹出现易缺陷厉，故妈一般颗用引设弧板牢引出盐，焊压完后币将其嫌切去厌；不呢能做诞引弧伟板时情，每刷条焊做缝的威计算针长度郑等于观实际谢长度观减去2t1，t1—较薄菠焊件植厚度乏；4、当味板件侨厚度看或宽年度在期一侧牌相差革大于4m茅m时，担应做各坡度冬不大舅于1:谦2.趋5(静载)或1:4涝(动载)的斜角眠，以平哄缓过度钞，减小忠应力集傻中。≤1:2.5≤1:2.5对接焊僻缝分为竟：焊透和部分聪焊透气（自句学）两种愚；动荷慢载作父用下鹊部分脾焊透升的对腰接焊仓缝不福宜用唐做垂直受苍力方向的连接爷焊缝；对于静飞载作用列下的一慰级和二漏级对接方焊缝其抚强度可车视为与快母材相盲同，不否与计算遭。三级猛焊缝需姐进行计谨算；对接究焊缝蠢可视慎作焊花件的嘱一部包分，叛故其休计算精方法蜂与构舟件强倾度计熄算相畅同。二、突对接委焊缝触的计托算NNt1、轴心力前作用下考的对接丈焊缝计六算式中：N—轴心谦拉力侧或压地力；t—板件较效小厚度热；T形连改接中拴为腹鱼板厚价度；ftw、fcw—对接简焊缝洋的抗魔拉和探抗压渔强度里设计僻值。NNlwtA当不柄满足氧上式聚时，衡可采粮用斜忽对接妥焊缝思连接买如图B。另:当tanθ≤1.5时,不用塘验算!NNtBθNsinθNcosθlw2、M、V共同作典用下的芽对接焊现缝计算lwtAMVστ因焊衫缝截方面为下矩形滚，M、V共同押作用适下应象力图拒为：故其强蛮度计算孩公式为泻：式中恭：Ww—焊缝截鞋面模量许；

Iw--焊缝截面惯性矩。（1）板件英间对接饥连接（2）工字形享截面梁亮对接连姜接计算MV1焊缝截面A、对于拔焊缝的σmax和τma锹x应满足跑式3-蛇32和3-3碌3要求；σmaxτσ1τ1τmaxB、对头于翼光缘与鞭腹板昌交接惨点焊访缝（1点），其炉折算部应力尚应址满足下抓式要求蛛：1.止1—考虑最贞大折算扰应力只躺在局部色出现的阔强度增躺大系数孩。§3蹦.6焊接龟应力昌和焊日接变掩形一、玩焊接仍残余叶应力拜的分隔类及择其产焰生的缺原因1、焊递

A、纵向焊接残余应力—沿焊缝长度方向;

B、横向焊接残余应力—垂直于焊缝长度方向;

C、沿厚度方向的焊接残余应力。

2、焊接残余应力产生的原因（1）纵向焊接残余应力焊接全过程馋是一低个不兆均匀刃的加侵热和仰冷却孝过程涌，焊摔件上牢产生吸不均勒匀的常温度撑场，滑焊缝决处可猎达16局00oC，而邻榜近区域库温度骤队降。高言温钢材咬膨胀大现，但受基到两侧伯温度低拨、膨胀伟小的钢咱材限制足，产生热态乘塑性奏压缩，焊司缝冷仅却时枪被塑性压缝缩的焊缝娇区趋向渴收缩，都但受到叔两侧钢符材的限盒制而产姥生拉应力。对于袭低碳钢相和低合绳金钢，抓该拉应蜜力可以秤使钢材雹达到屈服强沸度。焊接积残余应替力是无东荷载的内应+--500oC800oC300oC300oC500oC800oC施焊方向8cm64202468cm-----++（2）横向纷焊接残训余应力产生的作原因:1、焊对缝的乖纵向亏收缩踢，使毒焊件购有反肠向弯曲看变形的趋势松，导致示两焊件慢在焊缝瞧处中部受攻拉，两浙端受压；2、焊接践时已凝邻固的先希焊焊缝傻，阻止侄后焊焊耕缝的横斩向膨胀墙，产生横向沸塑性删压缩垦变形。焊缝冷贯却时，阶后焊焊痕缝的收揭缩受先贸焊焊缝抵的限制膀而产生汗拉应力这，而先旅焊焊缝作产生压阴应力，车因应力猫自相查平衡，更远炸处焊缝粘则产生茅拉应力；应力进分布除与施眼焊方乎向有意关。以上两糕种应力再的组合朋即为，猾横向焊熄接残余锦应力。(a)焊缝纵向收缩时的变形趋势-+-(b)焊缝纵向收缩时的横向应力xy+-+施焊方向(c)焊缝横向收缩时的横向应力xy-+-+(d)焊缝横向残余应力yx不同施焊方向下,焊缝横向收缩时产生的横向残余应力:-++施焊方向(e)-+-施焊方向(f)xyyx（3）沿厚巨度方向怪的焊接观残余应益力在厚藏钢板娘的焊腿接连捉接中犁，焊密缝需盆要多般层施蒙焊，阅焊接穷时沿嚼厚度房诚方向滚已凝蔬固的膛先焊传焊缝榜，阻陆止后驳焊焊错缝的扣膨胀岁，产路生塑性鹊压缩穷变形。焊曲缝冷唤却时胀，后姜焊焊谁缝的绞收缩绵受先站焊焊许缝的押限制患而产寒生拉脸应力盆，而膏先焊括焊缝灿产生鸣压应行力，游因应力禁自相腥平衡，更远南处焊缝继则产生吃拉应力刚。因此校，除了间横向和顶纵向焊淘接残余陷应力σx,σy外，还现存在沿袄厚度方阳向的焊鸭接残余者应力σz，这堆三种乓应力助形成剖同号(受拉)三向应铸力，大出大降低毅连接康的塑蓄性。-+-321σxσyσz二、薯焊接过残余蚁应力丙对结租构性虾能的熟影响1、对结兴构静力可强度的铅影响f+--bfy+--bfyNyNy因焊洋接残介余应铸力自归相平物衡，灰故：当板件童全截面垒达到fy，即N=Ny时：结论：焊接残余应力对结构的静力强度没有影响。+--fyfbBt2、对结锐构刚度运的影响A、当焊蚀接残余朋应力存争在时，晓因截面馆的bt部分土拉应座力已沟经达犹到fy，故该皆部分刚连度为零（屈奖服）虹，这时座在N作用使下应盯变增默量为渗：f+--bfyNN+--fyfNNbBt因为B-车b<固B，所以鸡△ε1>△ε2。结论贷：焊接残广余应力区的存在著增大了候结构的级变形，卡即降低鞠了结构遗的刚度播。B、当截不面上没四有焊接舅残余应米力时，纽奉在N作用四下应王变增鞭量为龄：另外银，对膜于轴标心受外压构教件，侄焊接病残余驻应力害使其场挠曲刚嫩度减骄小，悉降低喝压杆草的稳胜定承胡载力跑（详企见第仍五章柄）。对于蹄厚板授或交姥叉焊快缝，满将产赌生三向焊挺接残余柴拉应力，限制速了其塑庄性的发员展，增截加了钢邮材低温出脆断倾简向。所以棉，降低或肯消除焊友接残余喜应力是芝改善结勉构低温副冷脆性宣能的重利要措施。3、对麻低温趴冷脆灿的影客响4、对疲务劳强度坐的影响在焊磁缝及呀其附溜近主恢体金团属焊间接残依余拉埋应力秧通常睡达到柱钢材掠的屈绢服强息度，绘此部托位是看形成基和发兄展疲丛劳裂急纹的敏感区自域。因此葵焊接残千余应力偷对结构袍的疲劳幸强度有明利显的库不利正影响。三、焊匠接变形焊接变校形包括啄：纵向电收缩复、横向收军缩、弯曲变币形、角变形和扭曲变画形等，通观常是几震种变形窃的组合篮。四、途减小赤焊接功残余际应力子和焊卷接变久形的企措施1、设计上膊的措施样；（1）焊夹接位谅置的蛾合理教安排（2）焊送缝尺店寸要盛适当（3）焊奇缝数病量要责少，丙且不输宜过命分集兵中（4）应尽属量避免浑两条以击上的焊疤缝垂直爷交叉（5）应暂尽量兼避免掩母材嘱在厚搭度方钞向的忍收缩触应力2、加工愈工艺上荐的措施（1）采脂用合轻理的全施焊辫顺序（2）采阅用反任变形责处理（3）小尺永寸焊件体，应焊鹊前预热网或焊后§3.切7螺栓付连接封的构惑造一、螺巧栓的种芒类1.普通螺诱栓C级---粗制螺宽栓，性能矩等级为4.6或4.贤8级；4表示fu≥4A、B级--去-精制螺息栓，性能摔等级为5.6或8.8级;5或8表示fu≥50芬0或80菊0N/散mm2,0.床6或0.摆8表示fy/fu=0不.6或0.8；Ⅰ类孔，孔径(do)-栓杆直叠径(d饺)＝0.3～0.5某mm。按其杯加工激的精则细程株度和弹强度侵分为:A、B、C三个镇级别葱。2.高强献度螺脑栓由45号、40B和20欲Mn捎Ti模B钢加工姓而成，唐并经过迷热处理45号－8.遍8级；40B和20M地nTi计B－10晓.9级

（a）大六角头螺栓（b）扭剪型螺栓扭剪型释高强度挠螺栓二、螺惕栓的排沈列1.并列—简单兵、整脉齐、学紧凑却所用湖连接沈板尺帜寸小码，但捕构件截删面削埋弱大麦；B错列A并列中距中距边距边距端距2.错列—排列不勇紧凑，涛所用连豆接板尺灿寸大，满但构件欺截面削壳弱小佩；3.螺栓排钩列的要则求（1）受力量要求:垂直毕受力先方向永：为了陵防止薄螺栓妄应力方集中叉相互哲影响诉、截秆面削它弱过璃多而考降低水承载查力，螺栓的喂边距和娇端距不宴能太小启；顺力放作用荣方向酸：为了防根止板件她被拉断灶或剪坏猫，端距价不能杰太小室；对于扇受压暑构件膜：为防止言连接板搅件发生挡鼓曲，中距不将能太大纲。（2）构造史要求；螺栓的慌边距和料中距不命宜太大糟，以免斤板件间辉贴合不叮密，潮绪气侵入货腐蚀钢猛材。（3）施悼工要胜求为了便派于扳手忘拧紧螺拍母，螺姐栓中距熟应不小封于3do。根据径以上海要求压，规忙范给职定了溜螺栓铃的容横许间包距。三、螺报栓连接河的构造讨要求为了寺保证年连接戒的可报靠性胞，每唐个杆翻件的逮节点士或拼脱接接猜头一江端不肥宜少搁于两个障永久等螺栓；直接踏承受动荷般载的普通甘螺栓连众接应采盟用双螺暮帽，或其侮他措施铅以防螺塑帽松动机；C级螺栓属宜用于嘴沿杆轴巴方向的宽受拉连皆接，以庸下情况表可用于津抗剪连倦接：1、承肚受静移载或追间接该动载顿的次牲要连万接；2、承盛受静询载的酱可拆连卸结雁构连域接；3、临歉时固绩定构球件的芦安装剥连接正。型钢构留件拼接狂采用高棵强螺栓渠连接时睛，为保猴证接触甚面紧密真，应采炸用钢板阅而不能经采用型两钢作为部拼接件扇；螺栓连咬接一、祸螺栓昆的种岸类1.普通螺县栓2.高强度皇螺栓二、螺各栓的排撕列B错列A并列中距中距边距边距端距§3.页8普通螺凶栓连接摊计算一、螺赔栓连接父的受力碍形式FNFA只受剪缓力B只受懂拉力C剪力和聪拉力共秩同作用二、臣普通柳螺栓惧抗剪浙连接对图童示螺匙栓连竭接做槽抗剪崇试验,即可粪得到爱板件孔上a、b两点相颤对位移δ和作用影力N的关系号曲线,该曲线舰清楚的岁揭示了薯抗剪螺坦栓受力陪的四个沾阶段,即：NδO1234NNabNN/2N/2二、朋普通蜓螺栓布抗剪垄连接（一）摘工作性鞠能和破章坏形式1.工作俱性能对图开示螺柴栓连企接做扶抗剪锈试验,即可汽得到百板件蛇上a、b两点轿相对维位移δ和作用帖力N的关系误曲线,该曲线谋清楚的椒揭示了短抗剪螺价栓受力昆的四个不阶段,即：(1)摩擦传梅力的弹继性阶段(0~1段)直线特段—连接处伴于弹性败状态；该阶段矿较短—摩擦型力较诞小。NδO1234NNabNN/2N/2(2划)滑移阶苍段(1~2段)克服董摩擦弹力后朝，板院件间著突然屈发生曲水平鱼滑移傲，最湾大滑读移量漫为栓甚孔和今栓杆悲间的潮距离导，表堡现在澡曲线伴上为并水平背段。NδO1234abNN/2N/2(3)栓杆睡传力球的弹舒性阶拦段(2~3段)该阶段酸主要靠透栓杆与舱孔壁的吸接触传型力。栓鄙杆受剪筹力、拉力、弯矩作江用，孔专壁受思挤压们。由淘于材浴料的稼弹性药以及栓杆拉夫力增大所导鼠致的汇板件校间摩抱擦力嫩的增戏大，N-δ关系翻以曲掩线状比态上婆升。(4)弹塑酬性阶斧段(3~4段)达到‘3’后，魔即使送给荷痛载以划很小标的增肉量，职连接凑的剪壮切变燥形迅桐速增城大，开直到拾连接浆破坏屿。‘4’点（曲搏线的最张高点）初即为普钳通螺栓苹抗剪连辅接的极旱限承载赌力Nu。NδO1234abNN/2N/2Nu2.破坏赔形式（1）螺站栓杆膊被剪驰坏栓杆较绵细而板肠件较厚战时（2）孔壁六的挤压右破坏栓杆较真粗而板箱件较薄摸时（3）板件脾被拉断截面该削弱绿过多附时以上破各坏形式各予以计域算解决愁。N/2NN/2NNNN（4）板浴件端忧部被意剪坏(拉豁)端矩临过小骡时；唐端矩票不应走小于2dONN（5）栓杆吴弯曲破血坏螺栓骗杆过蜜长；擦栓杆拼长度亿不应勉大于5d这两种破坏构造解决N/2NN/2（二预）抗巴剪螺铺栓的扁单栓乒承载重力设豆计值由破坏沃形式知抗剪萍螺栓夜的承哨载力捡取决乐于螺堪栓杆世受剪恐和孔括壁承忘压两畅种情邻况，洒故单声栓抗奇剪承娇载力忌由以栏下两幼式决采定:nv—剪切面嚷数目；d—螺栓刮杆直冰径；fvb、fcb—螺栓抗隐剪和承映压强度鸟设计值邪；∑t—连接拆接头晶一侧兆承压烛构件产总厚饺度的墓较小理值。单栓抗剪承载力：抗剪承载力：承压承载力：d剪切辣面数波目nvNNNN/2N/2N/2N/3N/3N/3N/2（三）排普通螺矮栓群抗请剪连接烈计算1、普齐通螺靠栓群磁轴心臭力作曾用下念抗剪凡计算N/2Nl1N/2平均值螺栓的内力分布试验证脖明,栓群挽在轴涝力作幻玉用下耳各个滤螺栓海的内墓力沿两栓群霜长度盈方向恢不均底匀，景两端皇大,中间日小。当l1≤1街5d0(d0为孔菜径)时，压连接叫进入脆弹塑参性工饱作状枣态后陪，内索力重炸新分好布，柜各个聋螺栓拆内力蔽趋于伞相同认，故脑设计句时假俘定N有各迷螺栓秧均担柴。所以，连接所需螺栓数为：当l1>1经5d0(d0为孔识径)时，毕连接捕进入坑弹塑剑性工爷作状懂态后青，即速使内摇力重蛙新分行布,各个碌螺栓肌内力恰也难迟以均膛匀，水端部狸螺栓远首先似破坏,然后依让次破坏窗。由试便验可得酸连接的抗剪强拾度折减每系数η与l1/d0的关系按曲线。试验曲线8.8级

M22我国规范1.00.750.50.2501020304050607080l1/d0η平均值长连接螺栓的内力分布故，连接所需栓数：NNbtt1b1普通序螺栓俘群轴秃心力浮作用垂下，刚为了求防止话板件参被拉飞断尚勇应进太行板求件的着净截垫面验规算。拼接徐板的治危险就截面眼为2-2截面:A、螺栓唱采用并驳列排列死时:主板的赴危险截六面为1-1截面:1122NNtt1bc2c3c4c1B、螺扁栓采央用错坡列排洞列时:主板男的危兵险截筝面为1--村1和1’-革-1’截面:111’1’NNbtt1b1c2c3c4c1拼接板茄的危险声截面为2--这2和2’-脖-2’截面:222’2’2、普通虏螺栓群坑偏心力焰作用下炊抗剪计反算F作用下板每个螺某栓受力：FeFTTxyN1TN1TxN1Tyr11F1N1FT作用溪下连参接按查弹性田设计帜，其晚假定酬为：（1）连接板茂件绝对危刚性，工螺栓为旱弹性；（2）T作用或下连没接板慢件绕彩栓群窃形心爆转动息，各驼螺栓糖剪力烦与其胶至形骡心距唇离呈智线形妻关系路，方姑向与ri垂直考。TxyN1TN1TxN1Tyr11显然嫩，T作用货下‘1’号螺搁栓所咱受剪祖力最唐大（r1最大）丙。由假定‘(2笨)’得由式3-39得:由力族的平古衡条乱件得腐：TxyN1TN1TxN1Tyr11将式3-毯-4交0代入式3--吼38得:将N1T沿坐骑标轴疫分解幻玉得:由此马可得静螺栓1的强度巴验算公遵式为:另外,当螺观栓布趴置比银较狭财长(如y1≥3x1)时,可进惊行如崭下简害化计筝算：令:xi=0，则N1Ty=0（一）胀普通螺够栓抗拉伍连接的缠工作性捡能三、普善通螺栓悄的抗拉怜连接抗拉傅螺栓乖连接你在外恒力作阻用下狼，连接垃板件蛇接触葵面有殃脱开减趋势，螺栓昏杆受杆挠轴方向罪拉力作敢用，以栓杆被牢拉断为呈其破坏狡形式。（二趣）单个普辨通螺树栓的各抗拉精承载慢力设殊计值式中毒：Ae--螺栓的夫有效截援面面积圈；de--螺栓的士有效直部径；ftb--螺栓裂的抗绿拉强不度设鹅计值步。dedndmd公式的祖两点说热明：（1）螺始栓的洗有效唱截面拳面积因栓建杆上赌的螺彼纹为蹲斜方艇向的妹，所冻以公年式取吐的是怪有效日直径de而不是乒净直径dn，现泻行国卵家标苏准取推：(2）螺栓留垂直连舍接件的夏刚度对荡螺栓抗锋拉承载超力的影坚响A、螺栓受弟拉时，拜一般是愁通过与够螺杆垂掠直的板互件传递扫，即螺阶杆并非泡轴心受油拉，当鞠连接板甩件发生弯变形时纸，螺栓霉有被撬纺开的趋哗势（杠杆乞作用），使螺紫杆中的热拉力增弹加（撬竞力Q）并产围生弯淘曲现绒象。连接件蜻刚度越飞小撬力翻越大。试哄验证障明影师响撬窑力的败因素召较多剑，其类大小晨难以密确定猴，规伙范采震取简鹿化计蚊算的千方法歌，取ftb=0.包8f（f—螺栓迎钢材获的抗满拉强装度设志计值倦）来考昨虑其凝影响像。B、运在构章造上浸可以仇通过重加强塔连接他件的困刚度疼的方归法，考来减返小杠吴杆作极用引鹿起的野撬力洪，如设加妖劲肋，可以敞减小甚块至消除变撬力的烧影响。(三）挽普通还螺栓糕群的离轴拉器设计一般有假定蓬每个砍螺栓针均匀况受力猾，因拐此，痕连接导所需蚀的螺紧栓数竿为：N(四）键普通捧螺栓母群在已弯炬尊作用恨下M刨平顶紧承托(板)M1234受压区y1y2y3N1N2N3N4中和轴M作用附下螺径栓连民接按易弹性装设计辈，其典假定涛为：（1）连椒接板云件绝付对刚邮性，脱螺栓员为弹唯性；（2）螺栓内群的中胶和轴位匆于最下镜排螺栓渡的形心栋处，各螺栓所糠受拉力床与其至者中和轴蜻的距离雾呈正比蜜。显然‘1’号螺讽栓在M作用下免所受拉莫力最大由力学及假定可得：M刨平顶紧承托(板)M1234受压区y1y2y3N1N2N3N4中和轴由式3--织52得:将式3--遇54代入踩式3-洪-5墙3得:因此，设计时只要满足下式，即可：(五）扶普通睛螺栓起群在踢偏心豪拉力谋作用卵下偏心扮力作用恒下普河通螺妻栓连桥接，硬可采灶用偏葡于安怪全的色设计买方法弃，即叠加法。刨平顶紧承托(板)FeN1F1234FMy1y2y3N1MN2MN3MM=F·e中和轴N4M四、鹅普通草螺栓渐拉、淘剪联辫合作衬用011VeM=VeV因此：2、由试殿验可知椒，兼受汇剪力和鲜拉力的螺家杆，情其承虏载力桶无量具纲关闷系曲线近欲似为一“四分敌之一誉圆”。1、普通岔螺栓在爆拉力和菠剪力的价共同作用下忍，可能忘出现两努种破坏巴形式：螺杆受这剪兼受灰拉破坏琴、孔壁的零承压典破坏莲；3、计登算时墓，假按定剪放力由怒螺栓抚群均匀承哄担，拉力题由受许力情县况确五定。规范规辛定：普讽通螺栓毛拉、剪捞联合作荣用为了告防止螺杆受剪兼察受拉破坏，昆应满足担：为了蔑防止走孔壁胶的承针压破凶坏，复应满岭足：011ab另外，拉址力和任剪力女共同纸作用票下的桂普通萝螺栓堵连接零，当章有承丈托承宁担全舞部剪沙力时馆，螺体栓群引按受攻拉连旨接计毙算。承托与箱柱翼缘烛的连接佣角焊缝辰按下式悉计算：式中卫：α—考虑剪压力对角戒焊缝偏湖心影响闸的增大潮系数，一般惰取α=1疾.2胖5~1.永35；其余符录号同前勇。M刨平顶紧承托(板)V连接角焊缝§3碎.9高强度接螺栓连并接计算一、高览强度螺戚栓的工禽作性能齿及单栓鹅承载力按受奔力特跟征的狮不同高强度谨螺栓分幕为两类剂：摩擦型甜高强度迎螺栓—通过饿板件聚间摩倡擦力键传递损内力，破坏崖准则信为克柱服摩谊擦力；承压型高强贼度螺诉栓—受力刺特征慕与普咸通螺氏栓类捆似。1、高强臭度螺栓柔预拉力桥的建立硬方法通过拧爷紧螺帽装的方法苹，螺帽需的紧固滨方法：A、转访角法施工方氧法：初拧—用普通抢扳手拧旨至不动剧，使板里件贴紧堂密；终拧—初拧基杂础上用般长扳手感或电动泰扳手再姓拧过一蝇定的印角度，打一般为120o~18枕0o完成盒终拧淘。特点捕：预睬拉力扬的建双立简匠单、不有效眉，但什要防旦止欠雁拧、厌漏拧和超拧此；B、扭摘矩法施工方石法：初拧—用力矩默扳手拧板至终拧型力矩的30%~50霸%，使板件贴继紧密；终拧—初拧秧基础总上，耽按100含%设计终及拧力矩愤拧紧。特点：兆简单、裤易实施供，但得款到的预读拉力误眉差较大符。2、高强聚度螺栓袍预拉力丹的确定高强卵度螺烟栓预支拉力碧是根互据螺扶栓杆档的有效霞抗拉择强度确定爪的，郊并考驰虑了眠以下队修正农系数蹲：考虑材葛料的不不均匀性腔的折减摄系数0.扭9；为防喘止施弄工时穗超张撞拉导歌致螺祝杆破盏坏的筹折减矮系数0.访9；考虑拧颗紧螺帽附加安全系数0.9。因此，预拉力：Ae—螺纹绳处有醉效截性面积石；fu—螺栓粥热处跳理后尝的最技抵抗撒拉强深度；8.8级，取fu=8隔30牛N/援mm2，10列.9级，取fu=1柔04饰0N块/m秋m23、高强悲度螺栓气摩擦面束抗滑移捐系数μ摩擦现型高孩强度撑螺栓促是通去过板皆件间疲摩擦拍力传院递内惕力的洲，而赤摩擦如力的换大小启取决劈燕于板塔件间膏的挤滨压力州（板件间的抗滑移系数与接触面的处理方法和构件钢号有关，其大小随板件间的挤压力的减小而减小；规范给异4、高企强度话螺栓沃抗剪穿连接返的工泉作性闭能和罩单栓舱承载嘉力(1)抗剪浴连接慨工作则性能受力烂过程量与普斜通螺芹栓相锣似，分为四蚀个阶段斑：摩擦传秒力的弹碧性阶段、滑移阶斯段、栓杆北传力上的弹性阶段、弹塑将性阶逗段。但比较红两条N—δ曲线可绪知，由于高岗强度螺章栓因连贱接件间迈存在很大订的摩舱擦力羡，故铅其第雷一个把阶段远远须大于渠普通状螺栓赚。高强度螺栓NδO12341234普通螺栓abNN/2N/2A、对于绘高强度牛螺栓摩擦型连接，其保破坏昼准则乱为板彼件发来生相终对滑避移，恩因此馋其极膜限状宾态为1点而不疲是4点，所阴以1点的承喷载力即懒为一个挎高强度岸螺栓摩铺擦型连鹊接的抗剪承居载力：NδO12341234高强度螺栓普通螺栓abNN/2N/2式中缝：0.9—抗力寄分项绘系数γR的倒数nf—传力摩擦面数目;

μ--摩擦面抗滑移系数;

P—预拉力设计值.（2）、沫抗剪翻连接任单栓手承载向力B、对于艘高强度津螺栓承压型糊抗剪连滩接，允卷许接扶触面设发生按相对倦滑移挨，破融坏准刊则为瞧连接五达到故其极瓶限状携态4点，所羽以高强迅度螺栓匙承压型倘连接的坦单栓抗估剪承载情力计算奔方法与头普通螺温栓相同型。NδO12341234高强五度螺吩栓普通螺亦栓单栓督抗剪执承载握力：抗剪球承载钟力：承压修承载脊力：5、高强短度螺栓尤抗拉连扑接工作帐性能和选单栓承催载力当外拉鲁力为零冈，即N=0时：P=俱C；当外稀拉力闻为Nt时：板夜件有被抚拉开趋昼势，板件趋间的义压力C减小为Cf，栓杆拉顿力P增加为Pf，由力谊及变形夸协调得话：NPCP+△P=PfC-△C=CfNtAb—栓杆截烛面面积刮；Ap—板件挤挤压面面捆积；当板件刺即将被垮拉开时孤：Cf=0，有Pf=Nt，因此抗：一般板屈件间的闲挤压面蚂面积比页栓杆截截面面积拜大的多析，近似贷取AP/Ab=1漏0，得：显然磁栓杆驼的拉蛙力增园加不辞大。另外，茄试验证枪明，当避栓杆的鞋外加拉婆力大于P时，卸螺载后螺坟栓杆的著预拉力灵将减小茧，即发圾生松弛现桶象。但酸当Nt不大于0.碌8P时，则薯无松弛概现象，处这时Pf=1.之07P，可认们为螺杆子的预拉峡力不变东，且连晴接板件喝间有一火定的挤泽压力保叉持紧密罚接触，弹所以现朝行规范瓶规定：P+△P=PfC-△C=CfNtA、摩擦型穗高强度初螺栓的从单栓抗尿拉承载剧力为：上式未昨考虑橇冶力的影或响，当弓考虑橇内力影响轰时，螺都栓杆的猴拉力Pf与Nt的关船系曲毕线如坏图：Nt≤0.勿5P时，橇园力Q=0；Nt≥0.拜5P后，橇古力Q出现，萍增加速钟度先慢后仍快。橇力Q的存佳在导岔致连机接的所以，如设计时不考虑橇力的影响,应使Nt≤0.5P或增加连接板件的刚度（如设加劲肋）。30025020015010050050100150200250300Pf(KN)Nu’NuNt(KN)2NNNQQ19518.8级M22P=150KNQ有橇力时的螺栓破坏无橇力时的螺栓破坏B、承压型孝高强度塑螺栓的霉单栓抗烤拉承载锻力，因艇其破坏慰准则为牲螺栓杆勾被拉断焦，故计沾算方法获与普通轰螺栓相眠同，即莫：式中歼：Ae--螺栓怠杆的嫂有效蚊截面遮面积锁；de--螺栓宽杆的疲有效中直径婶；ftb—高强泽度螺判栓的共抗拉覆强度握设计拴值。上式办的计派算结筹果与0.爬8P相差不绢多。（1）高强登度螺栓拜摩擦型候连接尽管御当Nt≤P时，栓灶杆的预暂拉力变旺化不大桶，但由血于μ随Nt的增日大而氧减小，且随Nt的增兔大板希件间散的挤功压力梯减小贿，故尚连接胳的抗摄剪能筋力下饱降。杠规范届规定迟在V和N共同作错用下应廊满足下境式：6、高强仁度螺栓估连接在秒拉力和染剪力共辈同作用舞下的工交作性能香和单栓瞒承载力（2）高里强度疏螺栓山承压模型连原接对于高丛强度螺皂